2013年7月27日 星期六

哥白尼(Nicolaus Copernicus)



西元1473~1543 AD (享年70歲)
提出「地動說」
著<<天體運行論>>


生平簡介:
哥白尼在1473年出生於波蘭多倫城。哥白尼的父母都是出身於大戶人家,父親尼古拉.哥白尼先生是一位法官,也是一位很成功的商人, 哥白尼是家裡四個孩子中最小的一個。
哥白尼十歲時,不幸父母親相繼因病去世,哥白尼家中四個孩子由當牧師的舅舅魯卡斯收養。魯卡斯是一位學者,後來受任為主教。他對哥白尼的教育非常關心,在那個時代,年青人通常只有兩條路可以走:一條是從軍,一條是當教士。哥白尼受到舅舅的影響,選擇傳教做他的終身職業。所以十八歲的時候,哥白尼就被送到教會辦的科瑞克大學念書,這所大學在波蘭是一流的大學。當時哥白尼認識了2個傑出人物,一個是著名詩人卡里馬赫;另一個是數學和天文學的教授沃伊切赫。他們都是具有新思想的人文主義者,視野開闊、知識豐富,哥白尼在這些老師的薰陶下,學習哲學、數學、天文學、地理學;更學會了用懷疑主義的精神去探索未知的學問,進而用實證的精神挑戰傳統權威。
1489年哥白尼的舅舅當上了主教,他運用影響力幫哥白尼在義大利當上神父,並為他申請到一筆助學金讓他繼續深造,於是,1496年,24歲的哥白尼轉入義大利的波隆那大學就讀,因為當時義大利是文藝復興的中心,是全歐最著名的學術研究中心。為了閱讀古代天文學家的著作,他去學習了希臘文,為了翻譯阿拉伯數學,他還學習了阿拉伯文。
  哥白尼日心體系
各圖圓的中心為太陽,由內而外的軌道,分別代表已知的行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星和恆星所在的天球。除恆星天球不動外,其餘行星都在以不同的速度繞太陽轉動,較靠近太陽者轉速較快(左圖以紅色的長短來標示它的快慢速度),較遠離太陽者轉速較慢。
 
白天是神父,晚上是科學家
1502年,哥白尼修讀完碩士學位之後,又到巴多瓦大學攻讀教會法律和研究醫學。哥白尼在義大利 一共住了10年,到1506年才返回波蘭故鄉,擔任舅舅瓦克金路德主教的祕書兼教會的醫生。行政工作和行醫變成了哥白尼最初的主要工作,哥白尼的醫術在當時算是比較高超的,他曾購買大量的醫學書籍並加以研究,這些書籍在17世紀瑞典和波蘭戰爭中,被瑞典人搶走了,留下來的醫學書籍上還有他親筆的批注和藥方。
哥白尼也具有高尚的醫德,對於教區的窮人找他看病,他也從不推辭,不收錢還送藥給他們,窮人們都稱他為「阿卡拉司再世」,阿卡拉司是古希臘的醫神。不過哥白尼最鍾愛的還是他的天文學研究,常常白天他是一位神職人士、一位醫生、一位行政官;到了晚上搖身一變成為科學家、天文學家。
1512年哥白尼的舅舅去世,新的主教接任之後,哥白尼被任命管理一個在波蘭福龍堡山丘上的一座小教堂。以後數年哥白尼 就住在這個教堂的一個碉樓上,這個碉樓現在仍然存在,大家都把這座碉樓叫做「哥白尼塔」。這個碉樓是哥白尼的臥室,也是他的天文臺。由於當時天文觀測的儀器非常缺乏,哥白尼以自己製作的日晷、三角儀…等,來觀測星象。從15121529年,哥白尼在這裡進行了大量的天文觀察,並累積關於行星運行、日月蝕等大批的資料,根據這些資料他可以完全確信「托勒密的地心說」是錯誤的。在這段期間哥白尼先提出一篇關於天體運動假設的論文,後人稱為淺說的論文,概括的闡
哥白尼《天體運行論》中的手稿
述「日心說」的理論,不過,內容缺乏令人信服的證據。哥白尼再接再厲經過長期的觀察研究,最後完成了天體運行論
天體運行論
天體運行論一書共分六卷︰
第一卷是運行理論的基礎與全書概要;第二卷是球面天文學與地平天文學;
第三卷是以地動說為基礎的太陽運動;第四卷是月球的運動;
第五卷是行星在赤經方向上的運動;第六卷是行星在赤緯方向上的運動。
哥白尼「日心體系」概略的要點:
一、地球不是宇宙的中心,而只是月球軌道的中心。
二、宇宙的中心在太陽附近,包括地球在內的行星都環繞著太陽轉動。
三、日地距離和眾星所在的天穹層高度相比是微不足道的。
四、每天看到的天穹周期性地轉動,是由於地球繞其自轉軸每天旋轉一周所造成的。(地球自轉效應)
五、每年看到的太陽在天球的周期性運動,並不是太陽本身在動,而是地球繞著太陽公轉所造成的。(地球公轉效應)
六、目視到的行星順行和逆行的現象,是地球和行星共同繞著太陽運動的結果。
天體運行論的初稿大約在1530年就已經完成,但是哥白尼鑑於教會勢力龐大,貿然出版,只會徒然犧牲自己的生命,於是他將初稿藏於書齋裡,一直沒有公諸於世,只是將自己的見解,透過天文同好和其他的科學家傳播出去,所以越來越多的科學家知道哥白尼的理論。一直到1539年,有位任教於威汀堡大學的數學教授雷替克斯,他閱讀哥白尼的短文後深受感動,親自到哥白尼住處拜訪,並以2年的時間整理出埋沒多年的稿子,改正其中的計算錯誤;並在1540年發行一本摘要來介紹哥白尼的學說,這本摘要並沒有引起教會太大的反彈,於是哥白尼才決定將天體運行論出版。但是在出版前二個月,哥白尼身染重病,1543524,當這本書送到病榻前時,哥白尼的眼睛已經瞎了,只能用手撫摸這本改變後世天文學家觀念的偉大著作,當天哥白尼就與世長辭了,享年七十歲。
最後的勝利
哥白尼過世後,他的論點引起極大的騷動,除了少數科學家之外,差不多所有的人都反對,包括羅馬天主教、馬丁路德、約翰喀爾文等宗教家都予以大力的抨擊,並將之列為邪說異端。但是,天文學的真理之火已被哥白尼燃起,擁護「日心說」的學者前仆後繼,第谷、克卜勒、布魯諾、伽利略、牛頓…….,其中甚至有人犧牲自己的性命來維護真理。
我們從哥白尼的一生來看,他雖然也是一位神職人員,但是他不盲從、不迷信權威,並且耐心的用長時間的科學觀察來發覺真理。哥白尼在他活著的年代也許只是一個醫術高明的神父,但是,時間證明了他是一個偉大的科學家。

參考資料:
http://www.mr-wang.idv.tw/men-001/see.asp?oneid=30&passed=&upd=99&sql1= http://www.bud.org.tw/museum/s_star14.htm
<<從故事看科學>>



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